이산화탄소로 플라스틱 원료 생산 수율 95% 달성

생산기술연구원, 탄소자원화 촉매기술 개발

생산기술연구원 김용진 박사가 C1가스 및 바이오매스 기반 촉매 전환 원천기술을 개발했다. 생산기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 온실가스의 주범인 이산화탄소와 일산화탄소를 플라스틱 원료물질로 만들 수 있는 기술을 개발했다. 연구진은 이산화탄소와 바이오매스로 원료물질을 만드는 수율이 95~99%에 달한다고 설명했다.

한국생산기술연구원은 친환경융합소재연구부문 김용진 박사팀이 이산화탄소와 바이오매스를 이용해 유용한 원료물질로 바꿀 수 있는 촉매기술을 개발하고 탄소중립 실현에 필요한 원천기술을 확보했다고 4일 밝혔다.

이번 기술은 2017년 FDCA 등 원료물질 제조에 필요한 촉매기술 개발에서 진일보한 후속 성과다. 생산기술연구원은 현재 관련 논문 22편이 발표됐으며, 특허 80건을 출원해 현재 31건이 등록 완료된 상태라고 설명했다.

'C1 가스'는 온실가스 유발물질 이산화탄소와 산업 부생가스인 일산화탄소처럼 탄소의 개수가 1개인 가스를, 바이오매스는 식물 기반 재생원료를 말한다.

연구진이 개발한 기술은 C1 가스와 바이오매스를 플라스틱 원료물질인 '고분자 단량체'로 전환해 페프(PEF) 등 친환경 플라스틱 또는 폴리우레탄과 나일론과 같은 생활밀착형 고분자나 합성섬유 등을 생산할 수 있다. 김용진 박사는 "특히 석유 유래 원료를 사용하지 않고도 그와 동일한 소재를 생산할 수 있으며, 그 과정에서 포스젠 같은 유독가스도 필요 없다고 이 기술만의 장점"이라고 말했다.

기존 석유화학 소재들은 대부분 견고한 6각형 구조라 자연 분해가 어려웠던 반면, 개발된 기술을 적용한 소재들은 생분해 가능성이 더 높은 5각형 구조여서 환경친화적이다.

또한 바이오매스 기반 푸란디카르복실산(FDCA) 신공정의 경우, 순산소 산화제와 유기용매를 사용해 폭발 위험성이 있는 기존 공정과 달리, 일반 공기와 물을 사용해 안전성까지 높였다.

김 박사는 "만약 상용화될 경우, 친환경 소재를 대량 생산할 수 있고 화석연료사용으로 인한 환경비용들도 크게 절감할 수 있을 것"이라고 전망했다.

특히 화학분야에서 이산화탄소를 원료로 사용한 생산기술은 이용범위가 넓어 핵심기술로 평가받고 있는 만큼 석유화학 및 관련 기술시장 등에 미칠 영향도 클 것으로 예상된다.

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monarch@fnnews.com 김만기 기자

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